a)

Jonowe skrócone równanie reakcji:

$\mathrm{Si}+2\mathrm{OH}{}^{-}+\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}\to \mathrm{SiO}{}_3{}^{2-}+2\mathrm{H}{}_2\uparrow$

Bilans elektronowo-jonowy:

Proces redukcji:

$2\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}+2\mathrm{e}{}^{-}\to \mathrm{H}{}_2+2\mathrm{OH}{}^{-}\text{/}\cdot 2$

Proces utleniania:

$\mathrm{Si}+6\mathrm{OH}{}^{-}\to \mathrm{SiO}{}_3{}^{2-}+3\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}+4\mathrm{e}{}^{-}$

 

b)

Wyjaśnienie:

Można, ponieważ wodór jest gazem praktycznie nierozpuszczalnym w wodzie i o mniejszej gęstości.

 

 

---

Wyjaśnienie:

W reakcji krzemu z zasadą sodową powstaje sól: metakrzemian sodu i wydziela się wodór. Jest to reakcja redoks. Krzem jest reduktorem i utlenia się z 0 stopnia utlenienia do +IV stopnia utlenienia, a wodór z cząsteczek wody, który jest utleniaczem - redukuje się do cząsteczkowego wodoru, który wydziela się z roztworu.

Aby zapisać równanie procesu utleniania i równanie procesu redukcji w formie elektronowo-jonowej należy:

• zidentyfikować wszystkie atomy, które zmieniają swój stopień utlenienia: Si i H
• zidentyfikować reduktor (związek, jon, cząsteczkę), który/która oddaje elektrony, czyli bierze udział w procesie utleniania: Si
• zidentyfikować utleniacz (związek, jon, cząsteczkę), który/która zawsze przyjmuje elektrony, czyli bierze udział w procesie redukcji: H₂O
• obliczyć ilość elektronów potrzebną do zmiany stopni utlenienia dla reduktora: 4e^-
• obliczyć ilość elektronów potrzebną do zmiany stopni utlenienia dla utleniacza: 2e^-
• dopisać środowisko reakcji (H₂O, OH^-), tak aby zbilansować ładunki po obu stronach równania oraz aby zgadzała się liczba atomów po lewej i prawej stronie równania.

Następnie należy dodać stronami zapisane wcześniej równanie procesu utleniania z równaniem procesu redukcji. Należy jednak pamiętać, aby wcześniej uzgodnić ilość elektronów biorących udział w obu procesach tak, aby była taka sama. W tym celu należy:

• równanie procesu redukcji pomnożyć razy 2,

• równanie procesu utleniania pozostawić bez zmian.